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全球变暖已达何种程度?

西雅图—二十世纪的后二十五年,地球表面平均温度呈现稳步上升之势。接着,升温停止了,连科学家也大吃一惊。大气中二氧化碳浓度在继续上升;事实上,今天的浓度比几个世纪以来都要高。但是,在过去15年中,按衡量全球变暖的传统指标,地球并未变得更热。

事情出人意料的转变原因何在,对未来气候政策又意味着什么?

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地表温度升高暂停确是事实。海洋表面和对流层卫星测量结果观察到了这一现象。但为何如此?原因不是我们的温室气体排放不再改变地球气候;而是因为地表温度并非衡量人为导致变暖的好指标。事实上,科学家发现,产生的过多热量并没有让地表变暖,而是去了更深的海洋。

这意味着一些目前正在谈判的国际气候变化遏制战略有问题,比如将全球地表温度上升幅度限制在前工业时代平均水平之上2℃以内的目标。

科学家也许并没有让公众充分了解他们对未来变暖程度的预测是基于只考虑了全球平均表面温度的所谓“强制反应”的模型,即由温室气体排放导致的温度变化。但对地表的观察包括了非强制或者说自然的变量,比如年复一年发生的厄尔尼诺和拉尼娜现象以及以60—70年为周期的大西洋大洋传送带(Great Ocean Conveyor Belt)波动循环。

事实上,现在人们认为这一循环定期将热量埋入深海。而由于该循环在人类向大气中大量排放碳之前就已存在,它很有可能是自然变量。

海洋有巨大的储热能力,这意味着测量在几十年的跨度内有多少变暖程度留在地表是一个非常困难的任务。尽管这一挑战开始得到承认,但目前对升温两度的生死线的预测仍没有考虑海洋循环这一变量。

平心而论,地表温度仍是很重要。它们更适合作为气候变化所带来的危机的衡量指标,而非隐匿于水下的热量的衡量指标。但是,一些科学家(还有经济学家)根据地表温度推断的也反映了自然气候变化,因此不能通过减少二氧化碳排放遏制。

海洋所包含的总热量随排放变化而变化,因此这是测量这些变化的更好指标。事实上,它持续地如预期那样变暖,即使地表温度已停止上升。

海洋的热含量由分布在全世界海域的3,000多个自由漂移的浮动机器人网络测量,它们通常潜在2,000米深的深海。它们所测量到的温度被传输到轨道卫星,所有人都可以近似实时地获得数据。为了方便解读,海洋热含量可以通过除以一个常数简单地转换为平均温度。模型可以随时说明如何将这一新的全球指标与排放的地区气候影响联系起来。

我们对如何解释地球表面温度全球性升高暂停做了大量科学研究,这让我们能够更好地理解气候的复杂关系。这些研究确认了一个早已存在的理论——地球有一个能源预算,这一能源预算受大气顶部辐射波动的影响,但将该预算分解为表面和深海是十分困难的。

没人知道目前的升温暂停会持续多久。尽管如此,在某个时刻,自然循环会发生变化;海洋将停止吸收大部分地球升温;地表温度将再次开始升高。当这一幕发生时,我们可以预期,地表温度的升高速度将回到20世纪后期所观察到的速度,即每十年升高0.15摄氏度左右。

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与此同时,对我们的环境所造成的总风险是否因为升温暂停而降低仍是一个开放性问题。一些人认为有落必有起。太平洋赤道浅层暖流和冷流——厄尔尼诺和拉尼娜——的交替将继续制造每年的地表温度波动。但是,在更长的时间里,目前存储在深海中的热量重新浮出表面的风险很小。

有一点是清楚的。监控表面温度无法让我们足够准确地观察人为造成的全球变暖。除非我们能更清楚地理解我们的累计温室气体排放量和地球温度之间的关系,否则评估与人为导致的气候变化有关的潜在危险就十分困难,制定使这一危险最小化的正确战略也十分困难。